JPH0683023A - 収束レーザビーム照射による感光性処理された基体の表面構造とこの表面構造を形成する方法および装置 - Google Patents

収束レーザビーム照射による感光性処理された基体の表面構造とこの表面構造を形成する方法および装置

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JPH0683023A
JPH0683023A JP20259191A JP20259191A JPH0683023A JP H0683023 A JPH0683023 A JP H0683023A JP 20259191 A JP20259191 A JP 20259191A JP 20259191 A JP20259191 A JP 20259191A JP H0683023 A JPH0683023 A JP H0683023A
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 極めて正確な表面構造を形成することがで
き、しかも優れたアドレスグリッドを供給できるよう
な、収束レーザビーム１照射による感光性処理された基
体の表面構造とこの表面構造を形成する方法および装置
を提供する。 【構成】 幾何学的パターンが、収束レーザビーム１に
よって、感光性処理された基体３上に形成される。その
方法は、パターン因子を記すフォーマットと、基体上の
感光性コーティングの露光に相関して、互いに同等の間
隔で配列された平行な走査線２に沿う少なくとも１つの
変調収束レーザビーム１により、走査線２に沿う同等の
間隔の画素ポイントに露光するという方法である。走査
線２の近接した画素ポイントの間隔は、近接する走査線
２の間隔の、少なくとも４分されたうちの１因子分以上
小さい。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、収束レーザビームを
感光性処理した基体に照射した際に生じる表面パターン
と、このようなパターンを生じさせるための方法および
装置に関し、特に、半導体製造でのフォトリトグラフに
おけるマスクあるいはレチクルとして用いられて好適な
ガラス上のクロムの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガラス基体上の極めて正確なクロム構造
を伴うマスクといわゆるレチクルは、半導体製造上のフ
ォトリトグラフ的な表面構造あるいはパターンを生じさ
せる物として用いられている。５倍レチクル、すなわち
写真によって半導体ウェハ上で５倍に縮小され、近い将
来には最も広幅タイプのマスクを構成するとされている
パターンあるいは表面構造は、１５０mm×１５０mm寸法
を有しかつ不透明なクロムの構造を持つ石英板から構成
されている。この構造は、クロムフィルムの上に設けら
れた感光性あるいは感電子性のカバーが、光あるいは電
子ビームにさらされることによって形成される。する
と、この感光性あるいは感電子性のカバーは、化学的に
発達し、カバーの無い部分が感光する。次にエッチング
操作を行うと、クロムは、前記カバーが無い部分のみ除
去され、残っているクロムフィルムによって、パターン
あるいは表面構造が形成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】現在知られている５倍
レチクルの最も小さい線幅は、２ミクロンである。しか
しながら、要求されている精密度は、明らかにもっと高
いレベルにある。誤差の許容範囲、すなわち２つの連続
段階で形成された同一レチクルにおけるクロムのエッヂ
の位置の違いの許容できる範囲は、０．０５ミクロンオ
ーダーとされる。
【０００４】レチクルは、主に、半導体工業における正
確な表面構造あるいはパターンの生産物として用いられ
ている。しかし、他の技術分野、すなわち例えば、集積
光学、回折光学、コンピュータ制御ホログラム、小型セ
ンサの精密加工、光学情報の管理、そして超電導装置な
どの各技術分野においても、他の多くの応用がなされて
いる。十分に正確な表面パターンや構造を生じさせる装
置を維持するため、特に電子ビームレチクルを用いるた
めには、高い費用がかかる。このことは、既に設立され
ている場所、特に大学あるいは小規模の会社などで、こ
のような新規の装置を開発することに対する障害となっ
ていると、筆者らは考えている。
【０００５】これまでに知られている全てのパターンに
共通する様相は、マスクあるいはレチクルが、幾何学的
なデータとともに、全ての構造あるいはパターン因子の
リストを含むデジタルデータバンクに記載されていると
いうことである。構造が記入される前に、幾何学的デー
タは、ハードウェアを書き込むことに使われるフォーマ
ットに変換される。変換操作の間に、幾何学的に同等の
ものは、ハードウェアのアドレス解析、すなわち書き込
みアドレスグリッドに切り捨てられる。
【０００６】このような操作中に起こる近似誤差は、
０．２５ミクロン程度であり、これは０．５ミクロンの
アドレスグリッドによって引き起こされる。この数値
は、パターンあるいは構造がアドレスグリッドとともに
形成されて決して設計し直されることがない場合に、容
認できるものである。しかしながら、例えば構造のスケ
ーリングを常に変わることなく例えば９３％で行うとい
った操作は、手続きの偏りや予期せぬ誤差を招く。例え
ば、操作手続き中に方向的不適当なエッチング、例えば
０．１５ミクロンを補正するためにすべての方向的因子
を増加させてしまうといったことや、付加的な隔たりに
よって構造あるいは表面パターンを変換させてしまうと
いったことは、構造上現れる予期せぬ近似誤差を引き起
こすものである。
【０００７】そこで、このような操作あるいは手続き過
程を可能とするためには、近似誤差をごくわずかなもの
にするような優れたアドレスグリッドが必要である。さ
らに、より優れたアドレスグリッドは、パターンを書く
のに用いられる装置によらずに、構造を形成させること
ができる。このことは、マスクのデザインと製造が、別
の異なる場所で行なわれる際に好適である。近似誤差
は、むしろ、５倍レチクルの場合、０．０５ミクロンよ
り小さくすることがよい。
【０００８】最も最近のパターン製造器は、走査ビーム
を伴うラスタースキャン原理を利用している。走査ビー
ムとは、電子ビームあるいはレーザビームのいずれか一
方であり、感放射線性のカバーで処理された基体上の平
行線に沿って屈折されるものである。このビームは、制
御機構に蓄えられた構造のビットマップに相関して、ス
イッチの切換がなされるようになっている。また、他の
オプションは、ビームが、中間圧縮フォーマットに蓄え
られたデータから引き出される時間を書き込んでいる間
に生じるという点である。
【０００９】アドレスグリッドあるいは０．５ミクロン
のラスターを持つパターンあるいは表面構造において
は、それぞれのグリッドポイントにビットを持つビット
マップを形成することは可能である。通常の書き込み速
度は、１秒当たり５〜１０平方ミリメートルである。こ
れは、１マスク当たり１０〜１００ギガバイトのデータ
容量で、かつ１秒当たり２０〜４０メガバイトのデータ
速度に相当する数値である。適当なデータ圧縮アルゴリ
ズムを利用すれば、固定ディスクに圧縮データを蓄える
ことも、それを書き込み時に十分なデータ容量にまで拡
張することも可能である。さらに、データ速度は、通常
使われている集積回路や、商業的に利用される電子−光
学的かつ音響−光学的変調器などにも和合性がある。
【００１０】原則として、０．０５ミクロンのアドレス
呼び出し可能なパターンは、０．０５ミクロンの間隔の
走査線で、走査線に沿う０．０５ミクロンの間隔の画素
を伴って、描くことができる。しかしながら、０．０５
ミクロンのグリッドを有するビットマップと表面カバー
速度は、前述したように、１秒当たり２〜４ギガバイト
のデータ速度に相当する。この速度では、シングル書き
込みビームを変調することはできない。さらに、データ
容量は、０．５ミクロンのグリッドの１００倍も大き
く、また取り扱い性が悪い。圧縮データフォーマットか
ら即時に拡張することは、処理装置のデータバスを妨げ
るというデータの流れ上、実行不可能である。変調速度
とデータの流れに関する技術的な限界は、書き込み速度
を厳しく制限するとともに、０．０５ミクロンのアドレ
スグリッドを持つ十分な画素マップを伴うようなレチク
ルライターを使うことを可能とする。
【００１１】マスクおよびレチクルが、レーザスキャン
ニング装置を用いて形成されることが可能であること
は、例えばＵＳ特許明細書のＮo.４,０６０,８１６に記
載されている。ところが、この装置は、例えば実際にマ
スクの形成に使うには、遅すぎる。
【００１２】Ｘ方向およびＹ方向での簡易的な機械的ス
キャンニングは、結果として不適当な処理量を生じる。
しかし、書き込み速度を速めるために、例えばＵＳ特許
明細書のＮo.４,４５５,４８５に記載されているような
サブ−スキャンニング原理を用いることは可能である。
【００１３】例えば、英国特許明細書のＮo.２,２１５,
５５３に記載のように、表面を何回も走査するならば、
きめの粗い固定式の書き込みグリッドを持つ、より優れ
たアドレスグリッドを形成することは可能である。連続
して書かれたグリッドは、少々の変換で、一つの上に他
の一つを配列することが可能で、その結果生じるグリッ
ドの密度を増大させることができる。また、アドレス解
析の程度を向上する他の可能性としては、ビットマップ
で何回もの書き込み操作を実行することがある。このこ
とは、それぞれの場合に応じて適宜変更され、他の画素
が一度だけ書き込まれている間に、幾つかの画素が２度
も書かれるといったことも可能となる。焦点スポットが
画素の間の間隔より大きい時には、露光は、個々の画素
を覆うようなスムーズな機能を果たすものである。構造
あるいはパターンの因子は、露光が、ゼロから最大露光
まで徐々に増大していくエッヂを有している。半分の強
さの画素列を付加すると、画素の間隔が半分になること
によって強度の概要が変わるという効果が現れる。０．
５ミクロンのグリッドを４回、すなわち元の位置を使っ
て２回、そして０．２５ミクロン毎に置かれた位置を使
って２回書くと、前述した英国特許明細書のＮo.２,２
１５,５５３に記載されている手続きにしたがって、
０．１２５ミクロンの効果的なアドレスグリッドを得る
ことができる。それは、ハードウェアのグリッドより４
倍の小さい効果的なアドレスグリッドを提供するが、反
面、４回の書き込み動作を表面に通過させなければなら
ないという問題もある。
【００１４】ビデオディスプレイでは、画像の因子が、
「アンチアリージング」手続きとして知られているものを
使うことによって、画素分割に置かれることが可能であ
る(ＩＥＥＧ ＣＧ＋Ａ、１月、１９８１、４０〜４８
ページ参照)。ディジタルデータバンクから生まれるイ
メージは、作り物のサブ画素の位置において試される。
この試されたサブ画素のデータは、多くの本物の画素の
上で均される。また、この均されたデータ、すなわちそ
れぞれのサブ画素からのデータは、本物の画素の位置で
加算される。結果として生じる不明瞭な変化を、シャー
プなエッヂと、エッヂの明確な位置として解釈する目
は、画素の位置で適当量の変更をすることによって、小
分割画素の増加に変えられる。さらに、走査長は、しば
しばＲＬＥと符号化されるが、これは、個々の値の長鎖
を有する画素データにとって、好適なデータ圧縮アルゴ
リズムである。圧縮データの容量は、一つには、一つの
値から他の値へと変化させる機能を有し、また再度戻っ
てビットマップの解析レベルに若干依存する。
【００１５】この発明の目的は、書き込み速度に悪影響
を与えることなく、しかも処理可能なデータ容量を有し
ている間中エッヂの高品質を保って、グリッドの解析程
度を顕著に増加させることができるような表面パターン
を形成する方法を提供することにある。
【００１６】また、この発明の他の目的は、十分に満足
できる結果を得るために、簡単でかつ確かな方法で、実
施可能な手続きの組み合わせを有するような表面パター
ンを形成する方法を提供することにある。
【００１７】他にも、操作上信頼できかつ高い正確さを
提供しつつ、基体上にパターンを形成する装置を提供す
ることをも目的としている。
【００１８】さらに他にも、高い正確さを伴う信頼でき
る方法で、簡単に操作できる手続きにしたがって基体上
に形成されるパターンを提供することをも目的としてい
る。
【００１９】
【課題を解決するための手段】この発明の原理によれ
ば、第１に、前述したいくつかの目的は、基本構造の位
置および方向が、基体上に形成された最小の基本構造の
方向より実質小さい段階において、制御されるされるよ
うな表面パターンを形成する方法によって達成される。
構造とその露光を記すフォーマットに相関して、基体上
の感光性の層は、少なくとも、互いに等しい間隔で平行
に配列された走査線に沿って変調されかつ収束されたレ
ーザビームによって、露光される。この走査線の方向に
沿う画素密度は、走査線に対して垂直方向の画素密度
の、少なくとも４分されたうちの１因子分以上大きい。
【００２０】以下に詳しく述べるように、この発明は、
グリッドの解析程度を４倍に、また書き込み速度に悪影
響を与えることなしに、改善することができる。エッヂ
の悪化は、純粋なアンチアリージングシステムを利用す
る時よりも少なくなり、また、データ容量は、処理でき
る程度の量である。
【００２１】アドレスポイントの密度増加に対応して、
走査線の密度増加には、書き込み時間に関する許し難い
消費が要求されることが明らかとなった。実際には、走
査速度とレーザビームの変調頻度は、ともに制限を受け
ている。走査線の密度を倍加することは、走査速度を倍
加することと、１秒当たりに書くことができる画素の数
を倍加することとを、含んでいる。走査線に沿う方向
で、少なくとも４倍、特に５倍あるいは８倍に、画素間
隔を縮小することは、単に、グリッドポイント間の時間
的増加をわずかに有している緻密なアドレスグリッドに
とっては、特に厳しいものではない。変調器のスイッチ
切換頻度は、構造上不変の最小サイズとともに、影響を
受けない。難しいのは、緻密なグリッドを有する構造を
書き込む際のデータ容量が大き過ぎることにある。
【００２２】この発明にしたがえば、前述したいくつか
の目的は、基体上の感光性の表面に構造を描くための装
置によって達成される。この装置は、少なくとも１つの
変調レーザビームの光源と、感光性の表面にレーザビー
ムを収束させるための少なくとも１つの焦点レンズと、
光源と焦点手段との間に走査動作を起こさせる屈折手段
と、少なくとも１つの走査レーザビームに対応して表面
の動きを起こさせるための機械的手段とを有している。
データ入力手段は、データ準備手段が中間の圧縮フォー
マットに幾何学的データを変換して供給している間に、
構造の幾何学的特徴を露光とともに記すフォーマット
で、構造データを受けるために、設けられている。さら
に、この装置は、構造のデータを圧縮変換して保管する
ディジタル管理手段と、蓄えられたデータを、一対のデ
ータ内容を含む内部データフォーマットとして準備する
ためのデータ引出手段とを有している。データ内容の１
つは、ビームパワーとして供給され、パワーデータと言
及される。また、データ内容の他の１つは、ビームパワ
ーが変化する位置で供給され、位置データと言及され
る。変調ドライブ論理手段は、ポジションデータによっ
て定義された遅延の後、データ引出手段からデータを呼
び出して、パワーデータにしたがって変調ドライブ信号
を変えることが可能である。変調ドライブ論理手段は、
走査線に沿って実質規則的な間隔で配列された画素にお
いて、変調ドライブ信号を変えることが可能である。ま
た、第１と第２の近接した画素の間の間隔は、第１と第
２の近接した走査線の間の間隔の、少なくとも４分され
たうちの１因子分以上小さい。パワー制御信号の値は、
入力データに記されると、形成される構造の露光に相当
する。
【００２３】発明の他の様相にしたがえば、前述したい
くつかの目的は、レーザビーム光によって感光性の層が
露光することにより、支持体あるいは基体の上に、構造
のような表面パターンが形成されることによって達成さ
れる。この表面パターンは、平行に配列された多数の画
素を有しており、走査線の画素密度は、走査線に対して
垂直方向の画素密度よりも少なくとも４倍大きい。
【００２４】さらに、本発明の目的、特徴および利点
は、以下に詳述する内容にしたがって明らかになる。
【００２５】
【作用】本発明によれば、収束レーザビームによって、
感光性処理された基体の上に、極めて正確な表面構造を
形成することができる。また、この構造においては、ア
ドレスグリッドが著しく改良され、画素のエッヂの悪化
も低レベルに抑えられる。
【００２６】
【実施例】本発明を詳しく検討する前に、注意しなけれ
ばならない事柄が、既に前述した従来技術を示す図１よ
び図２に、簡単に指示されている。これは、より優れた
アドレスグリッドを形成するために、表面に多くの走査
を行っており、連続して書かれたグリッドは、グリッド
密度を増加させるために、少々変換されている。こうし
て、図２中符号１０１で示されるように、０．５ミクロ
ンのグリッドを４回、すなわち元の位置で２回、そして
０．２５ミクロン毎に２回書くと、図２中符号１０２で
示されるように、０．１２５ミクロンの効果的なアドレ
スグリッドが得られる。
【００２７】注意しなければならない事柄は、いわゆる
アンチアリージングに基づく前述の手続きを用いた図３
および図４に示されている。図３および図４中符号１０
３、１０４は、それぞれ、エッヂの明白な位置を示して
いる。このエッヂの位置は、前述したように、操作手続
きによって小分割画素の増加に変えられるものである。
【００２８】ここで、図５および図６が、グリッド走査
構造の２方向におけるエッヂが非対称であるという疑問
に関しての参考となる。図５は、走査線に対して垂直方
向の横断面を示すもので、全エネルギーが、各走査線２
０１の周囲で散乱しつつ、走査線２０１に集中してい
る。結果として生じる露光２０３のエッヂ２０２の勾配
は、単に、散乱作用の配置によって決定される。線散乱
の幅に関連して走査線の間隔を適当に選択することによ
って、ほとんど平滑な露光で満たされたパターンあるい
は構造を提供することが可能である。走査線の間を埋め
る平滑さへの要求は、ビームスポットの大きさを決定す
る。スポットの大きさが一旦確立されたら、エッヂのシ
ャープさの程度が低下することはもはやない。
【００２９】図６に示すように、２つの効果により、走
査線に沿う方向のエッヂのシャープさは低下する。１つ
目の効果は、変調器が理想的な切換手段ではなく、構造
のシャープさの欠落を生じさせるような限りある立ち上
がり時間を有するという事実によっている。また、２つ
目の効果は、より基本的なものである。放射エネルギー
は、画素ポイントにおいてフラッシュのような仕方で出
力されるのではなく、画素ポイントにおいてスイッチの
切換が行なわれるのである。多数の散乱機能の弱線２０
４が、ビームが照射された部分の上に広がって現れると
いうことが、図６より明らかである。そのため、符号２
０５で示されるような、スムーズに立ち上がる集積露光
が生じる。典型的な走査パターンにおいては、エッヂ２
０６は、走査線に交差する方向より、走査線に沿う方向
において、勾配のシャープさが３０％程度小さい。
【００３０】エッヂのシャープさは、質に関する重要な
パラメータであり、できる限り高いことが望ましい。し
かしながら、Ｘ方向およびＹ方向におけるエッヂのシャ
ープさが対称であるという問題も、同様に重要である。
感光性のカバーと、フォトマスク上でのクロムエッチン
グの手続きは、しきい値特性を伴っている。このしきい
値特性とは、クロムフィルムが、露光線量がしきい値よ
り小さい位置においては、完全にそのままの状態で残さ
れ、また一方、露光線量がしきい値より大きい位置にお
いては取り除かれるということを意味するものである。
エッヂの勾配の程度が色々な方向で異なるので、方法や
露光に関連して、形成されるパターンの寸法は複雑化
し、また、増える目盛りを定める操作と、高い正確さの
制御が要求される。
【００３１】Ｘ方向とＹ方向との非対称は、楕円の焦点
スポットを用いることによって、補正することができる
可能性はある。しかしながら、詳しい調査の結果、与え
られた系において、走査線に沿って決められたポイント
の数は、この系のパラメータであることが示され、ま
た、走査線に沿う長さを小さくするような楕円の焦点ス
ポットは、走査線そのものの長さの短縮化を招き、さら
には書き込み速度の縮小をも引き起こす。
【００３２】この発明においては、より微細なアドレス
グリッドが達成される。このアドレスグリッドは、前述
したような実際的かつ理想的な限界にも、好適に適応す
るもので、低程度に抑えられた書き込み時間の消費と、
データ容量と、エッヂの定義付けとを伴う高濃度の画素
グリッドを提供する。
【００３３】特に、この発明では、エッヂの定義付け
が、走査線と交差する方向において要求されるものより
高いということを確保する円形の焦点スポットが用いら
れている。その方向において、アンチアリージングが、
サブ走査線グリッドを確保している走査線の間に導かれ
る。エッヂの定義付けが失われると、エッヂは、過度の
エッヂのシャープさから解放され、Ｘ方向とＹ方向との
間が近似的対称に戻る。
【００３４】走査線に沿う方向で、アドレスポイント密
度が増加することは、エッヂのシャープさが何等の悪化
をも受けることがないということを確実にする。その結
果、画素密度の増加が引き起こされる。さらにその結
果、ある程度の画素密度、すなわち走査線に沿う方向に
おいて少なくとも４倍大きな画素密度を持つ非対称のグ
リッドは、走査線に交差する方向に１次元加えることを
伴い、従来の慣習的な手続きに比較して、より良いアド
レスグリッドを両方向で認め、また最悪の方向でのエッ
ヂの定義付けは、ほとんど影響を受けることがない。
【００３５】変調の高頻度への要求は、書かれるべき構
造の最小の大きさが、アドレスグリッドとともに縮小し
ない時には、起こらない。この仮定のもとで、データ
は、常に、一定のエネルギーの多数のアドレスポイント
の広がりを有しており、適当な圧縮データフォーマッ
ト、すなわち長さの符号化は、アドレスポイントの密度
に比例して、データ容量が増加することを防止する。
【００３６】注意するべき事柄は、エッヂを通って走査
線の長さ方向へ広がる横断面を示す図８および図９によ
って示されている。図８は、エッヂを通る横断面を、何
等の手も加えない状態で示したものである。また、図９
は、エッヂを通る同様の横断面を、手を加えた状態で示
したものである。近年の感光性コーティングあるいはフ
ォトレジストは、極めて厳しいグラデーション、すなわ
ち、上方では感光性フィルムが原像液中に解けて取り除
かれ、下方では感光性フィルムが影響を受けないでその
まま残されるといった線量の限界を有している。図８お
よび図９には、それぞれ、２つの線、すなわち上の線４
０１と下の線４０２が示されている。上の線４０１は、
原像の間中に、感光性フィルムが完全に除去されるよう
な下の限界線を表しており、また下の線４０２は、感光
性フィルムが影響を受けない最高の光線量の上の限界線
を表している。これら２つの線の間の線量では、結果は
不確実であり、感光性フィルムの厚さや感受性ととも
に、原像液の強さおよび侵攻性の違いにも依存してい
る。その不確定の部分は、エッヂの粗さおよび次元変化
の部分４０３を構成している。このことより、露光形状
ができる限り急勾配であることが望ましいということ
が、正しく認識できる。
【００３７】図９には、低レベル線量による第１の走査
線４０４と、図８中のエッヂと対比して配置されたエッ
ヂ４０５とが示されている。さらに、そのエッヂは、あ
まり急勾配ではなく、エッヂの粗い部分４０６は、幾分
幅広になっている。これを明快に説明する目的で、粗さ
の程度が、少々誇張した方法で示されている。実際、図
４と図９とにおけるエッヂ部分の粗さの違いは、近似的
に、図５と図６とにおける勾配のシャープさの違いに相
当している。
【００３８】通常、エッヂにおいて構造因子に手を加え
ることは、入力データには含まれない。しかし、データ
の準備操作の間には、付け加えられることもあるし、ま
たは、反対のこともあり得る。
【００３９】次に、データ引き出しについて詳述する。
同等の画素データ系における変化は、構造の最小サイズ
が走査方向での画素よりかなり大きいという仮定から明
らかなように、わずかなものである。そのため、２つの
結果が生じる。すなわち、第１の結果は、走査長の符号
化(ＲＬＥ)が、保管フォーマットとして効果的であると
いう効果、また第２の結果は、ハードウェアが、単にビ
ットの流れを生み出すようなものでなくてもよいという
効果である。この発明では、むしろ、走査長を符号化し
たデータ、すなわち、一部エネルギー値と継続位置ある
いは切換位置等を含むデータを直接処理するハードウェ
ア(図７参照)が使用されている。
【００４０】図７を参照すると、ＲＬＥデータ項目の変
調駆動論理手段６への度々の積み込みは、通常、画素速
度より小さい速度で行なわれる。データの積み込みは、
例えばＦＡＳＴ−ＴＴＬのような基準ＩＣ系に対する適
合性のあるクロック速度を有するデータ引出クロックの
速度で行なわれる。２つのデータ項目は、利用できるビ
ットを効果的に使用するためのデータ言語を供給するべ
く、互いに結合されている。変調駆動論理手段６によれ
ば、入力端でのパワーと変位とが分割されるとともに、
最後端の一方あるいは両方から時間が引き出された後
に、パワー制御信号を伴う変調手段５が供給される。デ
ータ引出クロックが、通常の場合の画素速度より小さい
頻度を有しているならば、変調制御信号の遅れは、計数
器によってではなく、むしろ時間の遅延を伴う種々のク
ロック信号からの選択によって引き起こされる。
【００４１】データ引出クロックの多相クロックの場
合、それぞれのクロックサイクルあるいはそれぞれのク
ロック相のＲＬＥ項目を積み込む工程は、同等のクロッ
クサイクルあるいはクロック相より短い構造因子の書き
込みの妨げになる。
【００４２】ビームパワーは、光源を変調することによ
って、あるいは連続光源を有する変調器を使用すること
によって、変調される。また、表の読み込み手続きある
いは訂正手続きを採用することによって、構造因子のエ
ッヂの最外位にある画素の露光とこのエッヂの配置との
間の非線形的な関係を提供することも可能である。また
さらに、走査線の位置には無関係な露光勾配を生ずるた
めに、露光の程度を、エッヂに沿う画素列より変調させ
ることも可能である。
【００４３】前述した英国特許明細書Ｎo.２,２１５,５
５３で利用されているマルチパス原理と対照的に、この
発明では、単一書き込み操作中に、ビームを異なるパワ
ーレベルに変調することによって、不定の露光を提供し
ている。その結果、どんな処理量でも困難とすることの
ない、精巧な出来のグリッドが得られる。
【００４４】この発明では、不変のパワーを持つ連続画
素を、生れ出る制御言語なくして、書き込むという時に
も採用することができる。
【００４５】次に、図７を参照すると、図７には、感光
性のコーティング処理が施された支持体あるいは基体の
上に表面パターンあるいは構造を形成させるための装置
の具体的実施例が示されている。図示された実施例によ
れば、符号３で示される基体は、感光性の表面コーティ
ング、たとえばフォトレジスト処理されたガラスプレー
トから成る。ガラスプレート３は、Ｘ方向およびＹ方向
に可動式の目標テーブル１９の上に置かれている。音響
−光学的屈折装置としての焦点レンズ１５と屈折装置１
４とを有してなる書き込みヘッドは、Ｘ方向およびＹ方
向に静止した状態で、配置されている。しかし、この焦
点レンズ１５は、垂直方向(Ｚ方向)に自由に移動可能と
されている。それは、エアクッションの上に置かれたガ
ラスプレート３の表面より上方へ数ミクロン程度のとこ
ろに配置されている。エアクッションは、焦点レンズ１
５の重量のみによって荷重が与えられているので、エア
クッションの高さは、Ｚ座標によらずに、一定に保たれ
る。よって、ガラスプレートの表面は、たとえ表面が平
滑でないような場合でも、常に焦点平面が維持されてい
る。
【００４６】レーザビーム源１３によると、パワーに関
し、特に変調装置５、とりわけ音響−光学的変調装置に
よる強度に関して変調が可能なレーザビームが生じる。
焦点レンズ１５は、このレーザビームの焦点を合わせ、
符号１で示されるような収束レーザビームを生成する。
この収束レーザビームは、ガラスプレート基体３の表面
に向けて直進される。
【００４７】目標テーブル１９の位置をモニターするた
めに、この装置には、目標テーブル１９の書き込みヘッ
ド(屈折装置１４と焦点レンズ１５)に対するＸ方向およ
びＹ方向の位置をモニターする位置モニター装置１８x,
１８yが設けられている。また、この位置モニター装置
１８x,１８yは、電気モーター１７x,１７yとともに、目
標テーブル１９の動きを正確に制御するサーボ機構を構
成している。
【００４８】Ｘ方向に機能するサーボ機構は、リニアモ
ーター(推力を直線的に生じるモーター)としての電気モ
ーター１７xによって、目標テーブル１９をＸ方向に移
動させる。すなわち、レーザビーム４が走査線２に沿っ
て走査する時に、ある一定の決められた幅を持つストラ
イプ３０を形成するような一定の速度で、目標テーブル
１９はＸ方向に移動するのである。それぞれのストライ
プ３０が形成されると、Ｘサーボ機構は、動きを元の位
置に戻し、そして、目標テーブル１９は、ステッピング
モーター(推力を段階的に生じるモーター)としての電気
モーター１７yによって、ストライプの幅分、Ｙ方向に
移動する。
【００４９】走査回路２６によれば、直線的に傾いた屈
折信号が生じる。この走査回路２６は、屈折装置１４に
接続されている。その配置によって、レーザビーム１の
直線的屈折が、それぞれのストライプ３０の幅にしたが
って生み出される。収束レーザビーム１の焦点スポット
は、ガラスプレート３の表面で、ストライプ３０の長さ
方向に延びる走査線２に沿って、屈折する。図７は、一
定比率で拡大されたものではないが、図７中符号８は、
走査線２の画素の位置を示している。
【００５０】例えばＨeＣdレーザのようなレーザビーム
源１３は、波長４４２nmのレーザビーム１を生じる。こ
のレーザビームは、高頻度の変調駆動信号４によって駆
動される音響−光学的変調機５を通過する。この変調駆
動信号４は、変調駆動論理手段６によって供給されたも
のである。変調駆動信号４のパワーは、ディジタル−ア
ナログ変換器のアナログ変調駆動信号によって制御され
る。変調駆動ステージあるいは変調駆動論理手段６に配
列されたディジタル−アナログ変換器は、図１２に示す
ように、記録器としての形を有する保管装置を用いて、
パワー制御信号７によって制御される。この保管装置
は、制御効果を生み出すために必要なディジタルパワー
制御言語の保管を行うためのものである。
【００５１】次に、図１２を参照すると、図１２は、図
７を参考にして既に述べた変調駆動論理手段６の具体的
実施例を示すものである。この変調駆動論理手段６に
は、ビット言語の保管装置が２つ、記録器６０５,６０
８の形をとって設けられている。記録器６０５には、図
７に示されるデータ引出装置２４から引き出されるパワ
ーデータ７が荷される。また、記録器６０８には、デー
タ引出装置２４から引き出される遅延データ２５が荷さ
れる。それは、クロック信号３１によって引き起こされ
た変化を基礎として起こる。このような配置にしたがえ
ば、ディジタル−アナログ変換器６０６は、既に保管装
置６０７に蓄えられているパワーデータによって操作さ
れる。それはまた、記録器としての形をとっている。デ
ィジタル制御された遅延回路６０９は、記録器６０８に
蓄えられたデータに相関する遅延を伴って、出力端でク
ロック信号３１を変換する。この遅延の後に、クロック
信号の活性化エッヂが、遅延回路６０９の出力６１０で
供給される。記録器６０５に蓄えられた値は、記録器６
０７に荷され、ディジタル−アナログ変換器６０６の入
力側に導かれる。ディジタル−アナログ変換器６０６に
おいて内的な遅延の後、新しいアナログパワー制御信号
７が、変調装置５の変調駆動ステージの出力側で生じ
る。
【００５２】次に、図７に戻ると、図７中太矢印は、構
造に関するデータの流れを表しており、また細矢印は、
制御信号の線を表している。図７の実施例には、処理装
置としての形を持つ書き込み制御ユニット２９が設けら
れている。書き込み制御ユニット２９は、保管装置２３
からのデータの読み出し操作を開始し、指示あるいは命
令信号を、目標テーブル１９の動きを制御するＸＹサー
ボ制御ユニット２７に送る。クロック発生器２８によれ
ば、データ引出論理手段あるいは装置２４と変調駆動論
理手段６と屈折回路２６の操作を同時に行うようなクロ
ック信号３１が発生する。サーボ制御装置２７は、分割
用意された信号３２を、屈折回路２６に供給する。用意
された信号３２は、屈折装置１４の操作が、目標テーブ
ル１９がＸ方向の正しい位置に達する前には起こり得な
いという事実を確実にする。そのことにより、目標テー
ブル１９の位置は、屈折装置１４に対して正確な位置に
供給される。変調装置５と屈折装置１４は、慣性のない
方法で操作し、また同じクロック信号３１によって駆動
されるので、その配置は、高度の位置の正確さを与える
ものである。
【００５３】ＸＹサーボ制御ユニット２７は、このよう
に、サーボ機構１７x,１７y,１８x,１８yと屈折回路２
６とが、一定時間後に作動するという関係を有してお
り、その結果、屈折装置１４と変調装置５による変調に
よってそれぞれの幅でスキャンされた走査線のストライ
プ３０が、同時に得られるということが確実になる。ま
た、平均的な位置誤差は、位置モニター装置１８x,１８
yを有するレーザ干渉計に影響を与える０．０５ミクロ
ンより小さい。図示された実施例によれば、位置言語
は、１１個のビットを有し、パワー言語は４つのビット
を有している。アンチアリージングなしに、０．５×
０．０３７ミクロンの寸法のグリッドを形成することが
可能である。その結果、前述した要求に適合する近似的
な誤差が生じる。クロック頻度は２５ＭＨzであり、ス
トライプ３０の幅に相当する走査長は、１６０ミクロン
である。走査とストライプが往復する時間に関して言え
ば、書き込み速度は、単一の書き込みビームで１秒当た
りに４平方ミリメートルである。
【００５４】また、この発明においては、単一書き込み
ビームの代わりに、多数の書き込みビームが用いられて
いる。このような手続きには、適当数の変調器、レン
ズ、平行なデータ進路などが必要である。
【００５５】位置フィールドには、パワーが変化した絶
対位置を計算するための十分なデータが含まれている。
しかし、位置フィールドは、必ずしも絶対位置として符
号化されるわけではない。特に、対のパワーと走査長デ
ータを用いる時には、走査長の符号化は、次の変化が起
こる前の現行の値を維持するためのスペースとして、あ
るいは次の値が始まる絶対位置として、あるいは次の値
が終わる絶対位置として、またあるいは他の何等かの適
当な符号化として、実現される。さらに、位置フィール
ドは、２つのサブフィールド、すなわち１つは絶対的
で、他の１つは相対的な２つのサブフィールドを有して
いる。変調装置５の代わりに、変調光源、例えば一つの
半導体レーザや多数の半導体レーザを用いることも可能
である。
【００５６】図７に示した装置について引き続き詳しく
説明すると、データ入力装置２０には、符号９で示され
る構造の入力データが含まれる。この構造の入力データ
は、基体３上に形成されるものである。このようなデー
タは、構造あるいはパターンの因子１２,１６、あるい
は規則的な構造式、あるいは構造要素の計算が可能な定
数のリストの形をとって生じる。露光の詳細は、最大露
光に標準化され、あるいはすべてのパターンにおける単
一露光値の場合で、暗黙のうちに仮定される。すべての
Ｘ長およびＹ長の場合において、両軸の間の角度と絶対
露光線量は、オペレーターによって、入力データとして
記録されたものから、変えられていく。また、反射、反
転、グレイスケールの訂正、および下エッチングあるい
は近似効果の訂正操作などといったデータ処理操作を実
行することが可能となる。引出クロックは、単相クロッ
クあるいは多相クロックであり、走査長の符号化データ
項目の積み込みは、１つの記録器、あるいは２つ以上の
記録器で果たされる。復調の論理は、走査速度を増加さ
せるために、前呼び出し操作や他の緩衝器を有してい
る。
【００５７】操作速度を増加させる目的で、データ通路
の一部を幾重もに重ねること、例えば、一つのレーザビ
ームを用いている場合に多数の変調駆動論理手段を供給
することなどが可能である。
【００５８】書き込みヘッドと基体との間の相対的な動
きは、静止した基体に対して移動する書き込みヘッドに
よって生み出される。書き込みヘッドが一方向に移動す
ることは可能であり、また基体がそれと垂直の方向に移
動することも可能である。
【００５９】図７に示した実施例では、データ入力手段
２０には、形成された構造９の幾何学的特徴が記されて
いる。あるいはまた、構造因子１２,１６は、露光とと
もに、データ処理装置２１に移行されたフォーマットに
記されている。データ処理装置２１によって、幾何学的
データの変化は、中間圧縮フォーマット２２に供給され
る。圧縮フォーマット２２は、ディジタル保管装置２３
に入力される。また、圧縮フォーマットは、データ引出
装置２４を通過する。このデータ引出装置２４は、そこ
に蓄えられたデータを、一対のデータ内容７,２５を含
む内部データフォーマットに供給するために処理するも
のである。データ内容７は、ビームパワーに関するもの
で、またデータ内容２５は、位置に関するものである。
データ内容２５は、既に図１２を参照して述べたよう
に、遅延データを含んでいる。ビームパワーに関するデ
ータ内容７は、位置に関するデータ内容２５が、位置信
号２５の形で変調駆動ステージ６を通過する間に、パワ
ー制御信号７の形で、変調駆動ステージ６を通過する。
変調駆動ステージ６は、論理回路の形態であるが、これ
らのデータを、データ引出装置２４から呼び出す。変調
駆動ステージ６は、変調駆動信号４を供給する。この変
調駆動信号４は、ストライプ３０に垂直に延びる走査線
２に沿って規則的な間隔で配列された画素ポイント８の
位置における変数である。走査線２に沿う２つの近接す
る画素ポイント８の間の間隔は、２つの近接する走査線
の間の間隔の、少なくとも４分されたうちの１因子分以
上小さい。
【００６０】この発明の原理によれば、収束レーザビー
ム１によって因子１２,１６から組み立てられるより良
い構造９を生み出すことが可能である。その構造９の正
確さは、電子ビーム装置によって生み出される構造にも
匹敵する程である。しかしながら、この発明にしたがう
装置においては、電子ビーム装置よりも明らかに低レベ
ルの消費が要求される。この発明は、走査線の長さ方向
において、近接した画素ポイントの間の間隔が、近接す
る走査線の間の間隔より小さいという事実によって、ア
ドレスグリッドの著しい改良を提供している。この改良
の結果、アドレスグリッドの改良は、処理できる程度の
データ容量に対しては、アンチアリージングシステムを
使う時よりも低いレベルでのエッヂの悪化を伴うもので
ある。
【００６１】最後に、図１０を参照すると、図１０で
は、固定グリッドが、それぞれの画素の回折限界を示す
小さい円で表されている。画素は、画素グリッド５０４
の位置に集まり、走査線ストライプ５０３は、符号５０
２で示される連続走査線によって形成されている。画素
は、走査線５０２の位置に集まり、互いに等しい間隔を
もって配列されている。画素間隔と、連続走査線５０６
間隔とは、同等である。図１０には、露光した走査線５
０２と画素で満たされるとともに、３つのストライプ５
０３上に広がる地域とが示されている。この地域は、垂
直方向に対して傾斜して延びるエッヂ５０５と、水平方
向に対して傾斜して延びるエッヂ５０６とを有してい
る。図示された構造によれば、エッヂが、小分割画素ポ
イントの位置に配置されることは不可能であり、そのた
めに、傾斜したエッヂの配置は、ぎざぎざのあるいはで
こぼこの配置形状を有することとなる。
【００６２】図示５bには、この発明にしたがう画素配
列が示されている。それによれば、走査線５０２に沿う
方向の画素密度は、ストライプ５０３の長さ方向あるい
は走査線５０２に対して垂直方向における画素密度の、
少なくとも４分されたうちの１因子分以上大きい。ま
た、そのことは、図１１では、間隔Ａ１とＡ２によって
示されている。Ａ１は、走査線５０２上のそれぞれの画
素アドレスの間隔を示しており、またＡ２は、それぞれ
の走査線５０２間の間隔を示している。図１１に示され
るように、垂直方向のエッヂで、極めて良好なアドレス
が形成されている。したがって、垂直方向に対して傾斜
して延びるエッヂ５０８の場合においても、比較的平滑
な配置をとることが可能である。
【００６３】この発明の具体的実施例で好適に採用され
たパワー変調効果によれば、図１１から明らかなよう
に、水平方向に対して傾斜して延びるエッヂ５０９の改
善もなされている。このようにして、この発明において
は、たとえ傾斜したエッヂに対してでも、極めて良好な
アドレス、および平滑なエッヂの配置を達成することが
可能となる。このような利点は、たとえ書き込み速度
が、図１０に示されている実施例と図１１に示されてい
る実施例との間で異らないとしても、得られるものであ
る。この発明は、異なる表面パワーや構造を書き込む時
の融通性と、走査線と画素クロックによって予め決めら
れた個々のグリッドに関しての付加的な自由度を、増加
させることができる。
【００６４】前述したようなこの発明に関する記載は、
この発明の原理にしたがう例と図によって示されるとと
もに、この発明の意図や範囲を逸脱しない範囲で、他の
多くの改良や変更も可能である。
【００６５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
収束レーザビームによって、感光性処理された基体の上
に、極めて正確な表面構造を形成することができる。ま
た、この構造においては、アドレスグリッドが著しく改
善され、画素のエッヂの悪化も低レベルに抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術の方法を示す平面図である。
【図２】従来技術の方法を示す平面図である。
【図３】従来技術の方法を示す平面図である。
【図４】従来技術の方法を示す平面図である。
【図５】走査線のエッヂ部分を示す側面図である。
【図６】走査線のエッヂ部分を示す側面図である。
【図７】本発明の実施例を構成する表面パターンあるい
は構造を形成する装置を示す図である。
【図８】走査線のエッヂ部分を示す図である。
【図９】走査線のエッヂ部分を示す図である。
【図１０】固定された画素グリッドを示すす図である。
【図１１】本発明の実施例を構成する画素配列を示す図
である。
【図１２】図７の装置で用いられる変調器駆動論理の例
を示す図である。
【符号の説明】
１ 収束レーザビーム ２ 走査線 ３ 基体(ガラスプレート) ４ レーザビーム(変調駆動信号) ５ 変調手段 ６ 変調駆動論理手段 ７ パワー制御信号(データ内容) ８ 画素 ９ 構造 １２ 構造因子 １３ レーザビーム源(光源) １４ 屈折装置 １５ 焦点レンズ １６ 構造因子 １７x 電気モーター １７y 電気モーター １８x 位置モニター装置 １８y 位置モニター装置 １９ 目標テーブル ２２ 中間圧縮フォーマット ２３ 保管装置 ２４ データ引出装置 ２５ 位置信号(データ内容) ３０ ストライプ

Claims (40)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基本構造の位置および次元が、最小の基
    本構造の次元より実質上小さい段階で制御し得るような
    表面パターンを、基体上に形成させる方法であって、前
    記の最小基本構造は、パターンを記すフォーマットと、
    基体上に設けられた感光性層の露光に相関して、互いに
    同等の間隔で配列された平行な走査線に沿う少なくとも
    １つの変調収束レーザビームにより、走査線に沿う互い
    に同等の間隔を持つ画素に露光されるものであり、ま
    た、走査線の長さ方向の画素密度が、走査線に対して垂
    直方向の画素密度の、少なくとも４分されたうちの１因
    子分以上大きいとされるものであることを特徴とする収
    束レーザビーム照射によって感光性処理された基体へ表
    面構造を形成する方法。
  2. 【請求項２】 走査線の画素密度が、走査線に対して垂
    直方向の画素密度の、少なくとも５分されたうちの１因
    子分以上大きいものであることを特徴とする請求項１に
    記載の収束レーザビーム照射によって感光性処理された
    基体へ表面構造を形成する方法。
  3. 【請求項３】 走査線の画素密度が、走査線に対して垂
    直方向の画素密度の、少なくとも８分されたうちの１因
    子分以上大きいものであることを特徴とする請求項１に
    記載の収束レーザビーム照射によって感光性処理された
    基体へ表面構造を形成する方法。
  4. 【請求項４】 少なくとも１つのレーザビームのパワー
    が、ディジタルパワー信号の値、すなわち入力データに
    記入されて形成されるパターンの露光に相当するパター
    ン制御信号の値に相関して、予め決められた多数の変調
    駆動信号から選択された１つの変調駆動信号により制御
    されることを特徴とする請求項１に記載の収束レーザビ
    ーム照射によって感光性処理された基体へ表面構造を形
    成する方法。
  5. 【請求項５】 変調駆動信号が、走査線に沿って互いに
    同等の間隔で配列された画素ポイントにおいてのみ変更
    され、また、２つのパターン因子の間のエッヂとビーム
    位置との間の走査線に対して垂直方向の間隔が、近接す
    る走査線の間の間隔よりＫ(Ｋは定数)倍小さい時には、
    与えられたビーム位置のパワー制御信号の値が、入力デ
    ータに記入された露光から変調されることを特徴とする
    請求項４に記載の収束レーザビーム照射によって感光性
    処理された基体へ表面構造を形成する方法。
  6. 【請求項６】 与えられたビーム位置における前記パワ
    ー制御信号の変調は、２つのパワー因子の信号として入
    力データに記入されたパワー値の間に手を加えることに
    よって、効果を奏し、また、２つの値の重みが、走査線
    に対して垂直方向でかつビーム位置と前記エッヂとの間
    の間隔としての機能を果たすものであることを特徴とす
    る請求項５に記載の収束レーザビーム照射によって感光
    性処理された基体へ表面構造を形成する方法。
  7. 【請求項７】 定数Ｋが、０．４から２．１の間の範囲
    内の値であることを特徴とする請求項５に記載の収束レ
    ーザビーム照射によって感光性処理された基体へ表面構
    造を形成する方法。
  8. 【請求項８】 変調駆動信号の値が変更される位置の画
    素が、ディジタル位置信号によって決定されることを特
    徴とする請求項５に記載の収束レーザビーム照射によっ
    て感光性処理された基体へ表面構造を形成する方法。
  9. 【請求項９】 パワー制御信号とディジタル位置信号
    は、変調駆動信号を形成するために用いられるととも
    に、パワーフィールドおよび位置フィールドを有してな
    る一対のパワーフィールドを形成していることを特徴と
    する請求項８に記載の収束レーザビーム照射によって感
    光性処理された基体へ表面構造を形成する方法。
  10. 【請求項１０】 データが、符号化された走査長である
    ことを特徴とする請求項８に記載の収束レーザビーム照
    射によって感光性処理された基体へ表面構造を形成する
    方法。
  11. 【請求項１１】 表の読み込み転換は、変調駆動として
    用いられる前に、パワー制御信号で効果を奏することを
    特徴とする請求項４に記載の収束レーザビーム照射によ
    って感光性処理された基体へ表面構造を形成する方法。
  12. 【請求項１２】 表の読み込み転換は、変調駆動信号の
    時間制御として用いられる前に、ディジタル位置信号で
    効果を奏することを特徴とする請求項８に記載の収束レ
    ーザビーム照射によって感光性処理された基体へ表面構
    造を形成する方法。
  13. 【請求項１３】 表の読み込み転換は、少なくとも１つ
    のビットによって、位置信号の位置データに関して効果
    を奏することを特徴とする請求項１２に記載の収束レー
    ザビーム照射によって感光性処理された基体へ表面構造
    を形成する方法。
  14. 【請求項１４】 変調駆動振動を形成するデータは、デ
    ータ引出クロックによって決められた少なくとも実質的
    に規則的な時間の合間に読み込まれることを特徴とする
    請求項１１に記載の収束レーザビーム照射によって感光
    性処理された基体へ表面構造を形成する方法。
  15. 【請求項１５】 ２つの画素の間の間隔に相当する時間
    が、データ引出クロックの周期よりも小さいことを特徴
    とする請求項１に記載の収束レーザビーム照射によって
    感光性処理された基体へ表面構造を形成する方法。
  16. 【請求項１６】 位置フィールドのデータの少なくとも
    ２ビットが、データ引出クロックの１サイクルの間に、
    データ貯蔵部から同時に引き出されることを特徴とする
    請求項９に記載の収束レーザビーム照射によって感光性
    処理された基体へ表面構造を形成する方法。
  17. 【請求項１７】 位置フィールドは、事象が予定されて
    いる間に、データ引出クロックサイクルを制御するため
    のクロックサイクルフィールドと、クロックサイクル内
    で事象の遅延を制御するためのサブクロックフィールド
    とを持つ第１および第２のサブフィールドを有してなる
    ことを特徴とする請求項９に記載の収束レーザビーム照
    射によって感光性処理された基体へ表面構造を形成する
    方法。
  18. 【請求項１８】 変調駆動信号は、それぞれの引出クロ
    ックサイクルの間に、たった一度だけ変化することを特
    徴とする請求項１７に記載の収束レーザビーム照射によ
    って感光性処理された基体へ表面構造を形成する方法。
  19. 【請求項１９】 基体の表面には、少なくとも１つのレ
    ーザビームによって露光するフォトレジストのコーティ
    ングが施されていることを特徴とする請求項１８に記載
    の収束レーザビーム照射によって感光性処理された基体
    へ表面構造を形成する方法。
  20. 【請求項２０】 ２つの異なる露光のみ、パターンの形
    成に用いられることを特徴とする請求項１９に記載の収
    束レーザビーム照射によって感光性処理された基体へ表
    面構造を形成する方法。
  21. 【請求項２１】 ２つの露光が、ゼロ露光と、ゼロでな
    いある一定の露光であることを特徴とする請求項２０に
    記載の収束レーザビーム照射によって感光性処理された
    基体へ表面構造を形成する方法。
  22. 【請求項２２】 平行な走査線は、レーザビームを収束
    させるレンズの一次元の直線的屈折と、収束レーザビー
    ムに関して基体表面の直線的な相互転換とを、相互に並
    列されたストライプを成すレーザビームの１次元の屈折
    に対して実質的垂直方向に、一定の速度で繰り返すこと
    によって、形成されることを特徴とする請求項２１に記
    載の収束レーザビーム照射によって感光性処理された基
    体へ表面構造を形成する方法。
  23. 【請求項２３】 ストライプの幅を構成する走査長は、
    パターン長よりも短く、また、多数の書き込み動作は、
    戻り動作を伴う多数のストライプを成し、それぞれの書
    き込み動作の間には、横向きへの転換も成すことを特徴
    とする請求項２２に記載の収束レーザビーム照射によっ
    て感光性処理された基体へ表面構造を形成する方法。
  24. 【請求項２４】 連続書き込み動作は、少なくとも１つ
    の画素の重なりを伴うことを特徴とする請求項２３に記
    載の収束レーザビーム照射によって感光性処理された基
    体へ表面構造を形成する方法。
  25. 【請求項２５】 連続書き込み動作は、データ引出クロ
    ックの少なくとも１周期に相当する重なりを伴うことを
    特徴とする請求項２４に記載の収束レーザビーム照射に
    よって感光性処理された基体へ表面構造を形成する方
    法。
  26. 【請求項２６】 前記のパターンが、基体表面の構造で
    あることを特徴とする請求項１に記載の収束レーザビー
    ム照射によって感光性処理された基体へ表面構造を形成
    する方法。
  27. 【請求項２７】 前記の基体が、フォトマスクを出発材
    料としていることを特徴とする請求項１に記載の収束レ
    ーザビーム照射によって感光性処理された基体へ表面構
    造を形成する方法。
  28. 【請求項２８】 基体上の感光性表面にパターンを形成
    する装置であって、少なくとも１つの変調レーザビーム
    を持つ少なくとも１つの光源と、前記感光性表面の上で
    レーザビームを収束させる少なくとも１つの焦点レンズ
    と、前記光源および焦点レンズとの間で走査動作を起こ
    させる屈折手段と、前記レンズビームに相関して、前記
    表面の動きを起こさせる機械的手段と、フォーマットで
    パターンデータを受けて、露光を伴うパターンの幾何学
    的特徴を記するデータ入力手段と、幾何学的データを圧
    縮中間フォーマットに転換するデータ準備手段と、圧縮
    データを保管するディジタル保管手段と、蓄えられたデ
    ータを、１対のデータ内容を含む中間データフォーマッ
    トとして準備し、かつ１つのデータ内容がビームパワー
    のパワーデータを成すとともに、他のデータ内容がビー
    ムパワーが変化する位置に関する位置データを成してい
    るデータ引出手段と、データ引出手段からデータを呼び
    出して、前記の位置データによって定義付けられた遅延
    の後には、前記パワーデータに相関して変調駆動信号を
    変化させる変調駆動論理手段とを有して構成され、か
    つ、この変調駆動論理手段は、走査線に沿って少なくと
    も実質的に規則的な間隔で配列された画素において、変
    調駆動信号を変化させることが可能で、近接する第１お
    よび第２の画素の間の間隔が、近接する第１および第２
    の走査線の間の間隔の、少なくとも４分されたうちの１
    因子分以上小さく、またパワー制御信号が、前記の入力
    データに記された時に形成されるパターンの露光に相当
    することを特徴とする収束レーザビーム照射によって感
    光性処理された基体へ表面構造を形成する装置。
  29. 【請求項２９】 基体表面に相関して焦点レンズの動き
    を制御する位置モニター手段を構成する、閉じたループ
    形の制御機構を有してなることを特徴とする請求項２８
    に記載の収束レーザビーム照射によって感光性処理され
    た基体へ表面構造を形成する装置。
  30. 【請求項３０】 位置モニター手段が、レーザ干渉手段
    であることを特徴とする請求項２９に記載の収束レーザ
    ビーム照射によって感光性処理された基体へ表面構造を
    形成する装置。
  31. 【請求項３１】 前記表面の動きを制御する手段が、前
    記基体の表面と、少なくとも１方向で走査するレーザビ
    ームとの間の機械的に相関のある動きを生み出す電気リ
    ニアモーターを有していることを特徴とする請求項２８
    に記載の収束レーザビーム照射によって感光性処理され
    た基体へ表面構造を形成する装置。
  32. 【請求項３２】 前記基体を支持するための機械的エア
    上昇式の目標テーブルを有してなることを特徴とする請
    求項２８に記載の収束レーザビーム照射によって感光性
    処理された基体へ表面構造を形成する装置。
  33. 【請求項３３】 レーザビーム走査動作を生み出す前記
    の屈折手段が、音響−光学的屈折手段を有してなること
    を特徴とする請求項２８に記載の収束レーザビーム照射
    によって感光性処理された基体へ表面構造を形成する装
    置。
  34. 【請求項３４】 前記屈折手段が、レーザ光源と焦点レ
    ンズとの間に配置されてなることを特徴とする請求項２
    ８に記載の収束レーザビーム照射によって感光性処理さ
    れた基体へ表面構造を形成する装置。
  35. 【請求項３５】 レーザビーム光による感光性層の露光
    によって基体上に形成され、かつ、平行線に配列された
    多数の画素を有してなるフラットパターンであり、走査
    線の画素密度が、走査線に対して垂直方向の画素密度よ
    り少なくとも４倍大きいことを特徴とする収束レーザビ
    ーム照射による感光性処理された基体の表面構造。
  36. 【請求項３６】 走査線の画素密度が、走査線に対して
    垂直方向の画素密度より少なくとも５倍の因子分大きい
    ことを特徴とする請求項３５に記載の収束レーザビーム
    照射による感光性処理された基体の表面構造。
  37. 【請求項３７】 走査線の画素密度が、走査線に対して
    垂直方向の画素密度より少なくとも８倍の因子分大きい
    ことを特徴とする請求項３５に記載の収束レーザビーム
    照射による感光性処理された基体の表面構造。
  38. 【請求項３８】 走査線が、走査線に対して垂直方向に
    延び、その幅が走査線の長さに相当するストライプに沿
    って配置され、かつこれら多数のストライプが、パター
    ン因子の形成に相関して並列されてなることを特徴とす
    る請求項３５に記載の収束レーザビーム照射による感光
    性処理された基体の表面構造。
  39. 【請求項３９】 走査線に沿って互いに少なくとも実質
    的に規則的な間隔で配置されたそれぞれの画素ポイント
    における露光が、走査線に対して垂直方向でかつ２つの
    パターン因子の間のエッヂとビーム位置との間の間隔
    が、近接する走査線の間の間隔よりＫ(Ｋは定数)倍小さ
    い時に、変更されることを特徴とする請求項３５に記載
    の収束レーザビーム照射による感光性処理された基体の
    表面構造。
  40. 【請求項４０】 それぞれの画素の変調露光値は、２つ
    のパターン因子の信号として入力データに記されたパワ
    ー値の間で手を加えられ、また、２つの値の重みが、画
    素位置と前記エッヂとの間の走査線に対して垂直方向の
    間隔としての機能であることを特徴とする請求項３５に
    記載の収束レーザビーム照射による感光性処理された基
    体の表面構造。
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